“所有的地下水污染都需要修复吗?肯定不是。在不同的情况下可能要采取不同的措施。”——2019年6月10日,中国地质大学(北京)刘菲教授出席了“一带一路”生态环保大数据服务平台暨环保技术国际智汇平台第四届年会——地下水与土壤污染防控与修复专题会议。她强调要因地制宜开展地下水污染风险评价与修复。
地下水系统中的典型有机污染物主要分为石油类及氯代工业溶剂类。以石油类的有机污染物为例,污染物以三种形式存在于地下水中,分别为油相、溶解相和吸附在含水层介质上的吸附相。这三相在地下水污染风险评价与修复时都要考虑在内。同时应该注意,并非所有的地下水污染都要修复或风险管理,需结合场地的水文地质条件(如渗透系数等)、管理要求等,摸清污染羽的范围及变化趋势,综合判断评价。对于确实要进行修复或风险管理的场地,则要依据风险评价数据,建立场地概念模型,选择合理措施。修复和风险管理手段可单一选择也可综合运用。对于地下水污染修复技术的选择,要综合考虑修复的目标、时间要求、预算、场地条件、业主和管理者要求等。
中国地质大学(北京)刘菲教授介绍地下水污染风险评价与修复
在1996年到2002年之间,美国环境保护署(USEPA)公布的饮用水标准中有机指标从64项增加到了171项。我国2017年发布的《地下水质量标准》 (GB/T 14848-2017)中有机指标49项,较之前发布的标准增加了47项。由此可见,地下水中有机污染倍受关注。
通过分析汇总我国地下水质量标准、美国地质调查局(USGS)地下水监测指标及欧盟地下水有机指标发现,各类地下水有机污染物监测中共涉及有机污染物840种,按用途可划分为工业原料及产物类、农药及产物类、抗生素类、激素类、其他等五类。
对于地下水中的污染物可从两方面进行理解和研究。一是关注污染物本身,包括其特征、种类、特性、毒性等。二是关注污染物在含水层的迁移转化规律,包括对流、弥散、吸附、生物降解等,国内对此研究较为缺乏。
地下水污染行为是动态的,会随着时间的推移而变化。根据变化规律可划分三种类型,一是污染羽和污染源区都不衰减,此情况需要采取修复措施;二是污染羽衰减,但污染源区未衰减,此情况需采取风险管理措施;三是污染羽和污染源区都衰减,此情况采取监测自然衰减措施即可。对于确实要进行修复或风险管理的场地,需依据调查数据,建立场地概念模型,确定合适的修复目标。需要针对不同的场地采取不同的措施,可单独采用修复或风险管理措施,也可联合应用。
需要注意,同类污染物在不同场地的衰减程度差异较大,这种衰减同风险管理是密切相关的。差异产生的原因主要是不同场地的渗透系数、地下水流向(水平和垂直方向)、水化学条件以及微生物活动不同,使得污染物的迁移、扩散、转化程度不同。
地下水污染的修复方法较多,但各有所长。例如,原位化学氧化修复技术具有修复效率高、时间短、适用范围广等优势,但也存在操作危险性高、易产生二次污染等问题。对于可渗透反应墙技术(PRB),则属于风险管理加净化的技术类型,该技术主要优势包括可被动运行、维护费用低、节约能源等,主要限制因素有不便深度施工、对地下水流场要求高等。
对于实际应用中修复技术的选择,首先要考虑管理要求、修复标准等目标,其次要考虑场地允许进入和使用的时间。另外业主、媒体和管理者也会在很大程度上影响对技术的选择。最后,还要考虑项目预算和场地使用面积、机械设备可操作性、地下管线和气候等场地工作条件。